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第二章靜電場(chǎng)的應(yīng)用單元測(cè)試高二上學(xué)期物理粵教版必修第三冊(cè)學(xué)校:___________姓名:___________班級(jí):___________考號(hào):___________一、單選題1.要使平行板電容器的電容增大()A.增大電容器兩極板的正對(duì)面積 B.增大電容器兩極板的距離C.增大電容器的帶電量 D.增大電容器兩極板間的電壓2.如圖所示,直線MN是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線(方向未畫出)。虛線是一帶電的粒子只在電場(chǎng)力的作用下,由a運(yùn)動(dòng)到b的運(yùn)動(dòng)軌跡,軌跡為一拋物線。下列判斷正確的是()A.電場(chǎng)線MN的方向一定是由N指向M B.帶電粒子由a運(yùn)動(dòng)到b的過程中動(dòng)能不一定增加C.帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能 D.帶電粒子在a點(diǎn)的加速度一定大于在b點(diǎn)的加速度3.對(duì)于書本中幾幅插圖所涉及的物理現(xiàn)象或原理,下列說法不正確的是()A.甲圖中,該女生和帶電的金屬球帶有同種性質(zhì)的電荷B.乙圖為靜電除塵裝置的示意圖,帶負(fù)電的塵埃被收集在線狀電離器B上C.丙圖中,燃?xì)庠钪须娮狱c(diǎn)火器點(diǎn)火應(yīng)用了尖端放電的原理D.丁圖中,兩條優(yōu)質(zhì)的話筒線外面包裹著金屬外衣應(yīng)用了靜電屏蔽的原理4.如圖所示,電荷量,質(zhì)量為m的滑塊,沿固定絕緣斜面勻速下滑,現(xiàn)加一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,以下判斷中正確的是(
)A.物體將沿斜面減速下滑 B.物體將沿斜面加速下滑C.物體仍保持勻速下滑 D.物體可能靜止5.如圖所示,兩極板水平放置的平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源連接,下極板接地,靜電計(jì)外殼接地。閉合電鍵S時(shí),一帶電的油滴恰好靜止于電容器中的P點(diǎn)。下列說法正確的是()
A.若將A極板向下平移一小段距離,則帶電油滴向下運(yùn)動(dòng)B.若將A極板向下平移一小段距離,P點(diǎn)電勢(shì)將降低C.若斷開電鍵S,再將B極板向下平移一小段距離,靜電計(jì)指針張角變大D.若斷開電鍵S,再將B極板向下平移一小段距離,P點(diǎn)電勢(shì)將降低6.隨著生活水平的提高,電子秤已經(jīng)成為日常生活中不可或缺的一部分,電子秤的種類也有很多,如圖所示是用平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡圖。稱重時(shí),把物體放到電子秤面板上,壓力作用會(huì)導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移。則放上物體后()A.電容器的電容變小B.電容器的帶電量增大C.極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變小D.膜片下移過程中,電流表有從a到b的電流7.在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物體以某一初速度沿電場(chǎng)反方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),其加速度大小為,物體運(yùn)動(dòng)s距離時(shí)速度變?yōu)榱悖瑒t下列說法錯(cuò)誤的是()A.物體克服電場(chǎng)力做功qEsB.物體的電勢(shì)能減少了0.8qEsC.物體的電勢(shì)能增加了qEsD.物體的動(dòng)能減少了0.8qEs二、多選題8.靜電給人們帶來很多方便,但有時(shí)也帶來很多麻煩,甚至造成危害,下列情況屬于靜電帶來的麻煩的是()A.印刷廠里,紙張之間摩擦帶電,會(huì)使紙張吸附在一起,給印刷帶來麻煩;B.印染廠里染織物上帶靜電,會(huì)吸附空氣中的塵埃,使印染質(zhì)量下降;C.制藥生產(chǎn)中,由于靜電吸引塵埃,使藥品達(dá)不到預(yù)定純度。D.接負(fù)高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負(fù)電,在靜電力作用下,這些微粒向著作為正極的工件運(yùn)動(dòng),并沉積在工件的表面完成噴漆工作9.如圖所示,絕緣金屬球殼的空腔內(nèi)有一帶電小球,現(xiàn)在球殼左側(cè)放一帶電小球A,下列說法正確的是(
)A.A球?qū)η驓?nèi)的電場(chǎng)不影響B(tài).由于靜電屏蔽,球殼內(nèi)沒有電場(chǎng)C.球殼內(nèi)外表面均沒有電荷D.由于球殼接地,空腔內(nèi)的電場(chǎng)對(duì)外部也沒有影響10.如圖所示為一勻強(qiáng)電場(chǎng),某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。在這一運(yùn)動(dòng)過程中克服重力做的功為2.0J,靜電力做的功為1.5J。則下列說法正確的是()A.粒子帶負(fù)電B.粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)少1.5JC.粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多0.5JD.粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5J三、實(shí)驗(yàn)題11.某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量平行板電容器的電容。(1)把歐姆表直接連接在待測(cè)電容兩端,觀察到指針的偏轉(zhuǎn)情況是。A.偏轉(zhuǎn)角度一直很小B.偏轉(zhuǎn)角度一直很大C.偏轉(zhuǎn)角度逐漸增大D.偏轉(zhuǎn)角度先很大,逐漸減?。?)按如圖所示電路原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路,將開關(guān)S接(選填“1”或“2”),對(duì)電容器進(jìn)行充電,足夠長時(shí)間后,記下電壓表讀數(shù)。12.電荷的定向移動(dòng)形成電流,電流表示單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量,即。電流傳感器可以像電流表一樣測(cè)量電流,并且可以和計(jì)算機(jī)相連,顯示出電流隨時(shí)間變化的圖像。利用電流傳感器研究電容器的放電過程的電路如圖甲所示,其中電源兩端電壓。是單刀雙擲開關(guān),為平行板電容器。先使開關(guān)與2相連,電容器充電結(jié)束后把開關(guān)擲向1,電容器通過電阻放電。傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī),屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的曲線如圖乙所示。(1)當(dāng)開關(guān)接2時(shí),電容器的電流正極板(選填“流進(jìn)”或“流出”)。(2)其放電電流隨時(shí)間變化圖像如圖乙所示,已知圖中所圍的面積約為40個(gè)方格,每一小格,可算出電容器的電容為。(3)若將電容器上板接正極,下板接負(fù)極,且將上極板接地,如圖丙所示。有一帶電液滴靜止在電容器內(nèi)部點(diǎn),閉合開關(guān),現(xiàn)將電容器下極板向下平移一小段距離,則液滴(填“靜止不動(dòng)”、“向下運(yùn)動(dòng)”、“向上運(yùn)動(dòng)”),電容器中點(diǎn)電勢(shì)(填“升高”、“降低”、“不變”)。13.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路圖“觀察電容器的充放電現(xiàn)象”。(1)若將開關(guān)S打到1,電容器上極板帶填“正”或“負(fù)”電,再將S打到2,通過A表的電流方向向填“左”或“右”。(2)實(shí)驗(yàn)中所使用的電容器如圖乙所示,當(dāng)電容器兩端電壓為額定電壓時(shí),電容器正極板帶電量為C。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字(3)下列關(guān)于電容器充電時(shí)電容器所帶的電荷量Q與兩極板間的電壓U的關(guān)系、電容器放電時(shí)電路中的電流I與時(shí)間t的關(guān)系正確的是。14.某同學(xué)用電流傳感器觀察電容器的放電過程。甲圖為該實(shí)驗(yàn)電路圖,其中電源電壓恒為6V。該同學(xué)先將開關(guān)接1為電容器充電,待電容器充滿電再將開關(guān)接2,利用傳感器記錄電容器放電過程,得到該電容器放電過程的I-t圖像如圖乙。(1)下列各圖是描述對(duì)給定的電容器充電時(shí)電荷量Q、電壓U、電容C之間關(guān)系的圖像,其中錯(cuò)誤的是()A. B. C. D.(2)下列說法正確的是___________。A.電容器充電的過程中,負(fù)電荷由電源的正極移動(dòng)到電容器的正極板B.電容器充電的過程中,電路中的電流不斷增大C.電容器放電的過程中,電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不斷變小D.電容器放電的過程中,電路中電流不斷增大(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算,電容器在整個(gè)放電過程中釋放的電荷量為C。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(4)該同學(xué)用相同實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)得另一電容器放電過程中釋放的電荷量Q=6.6×10-3C,該電容器的電容為F。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(5)如果不改變電路其他參數(shù),只增大電阻R,充電時(shí)i-t圖線與橫軸所圍成的面積將(選填“增大”“不變”或“減小”);放電時(shí)間將(選填“變長”“不變”或“變短”)?!兜诙蚂o電場(chǎng)的應(yīng)用單元測(cè)試高二上學(xué)期物理粵教版必修第三冊(cè)》參考答案題號(hào)12345678910答案ACBCCBBABCADCD1.A【詳解】根據(jù)平行板電容器電容決定式可知,增大電容器兩極板的正對(duì)面積時(shí),電容增大,增大兩極板的距離時(shí),電容減小,電容大小與電荷量和電壓無關(guān),則BCD錯(cuò)誤,故選A。2.C【詳解】A.由于該粒子只受電場(chǎng)力作用且做曲線運(yùn)動(dòng),物體所受外力指向軌跡內(nèi)側(cè),所以粒子所受的電場(chǎng)力一定是由M指向N,但是由于粒子的電荷性質(zhì)不清楚,所以電場(chǎng)線的方向無法確定,故A錯(cuò)誤;B.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,動(dòng)能增加,故B錯(cuò)誤;C.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能,故C正確;D.由a到b的運(yùn)動(dòng)軌跡,軌跡為一拋物線,說明粒子一定受恒力,即帶電粒子在a點(diǎn)的加速度等于在b點(diǎn)的加速度,故D錯(cuò)誤。故選C。3.B【詳解】A.甲圖中,該女生接觸帶電的金屬球,與金屬球帶同種性質(zhì)的電荷,故A正確;B.乙圖中線狀電離器B帶負(fù)電,管壁A帶正電,帶負(fù)電的塵埃被收集在管壁A上,故B錯(cuò)誤;C.丙圖中,燃?xì)庠钪须娮狱c(diǎn)火器點(diǎn)火應(yīng)用了尖端放電的原理,故C正確;D.金屬體殼能產(chǎn)生靜電屏蔽作用,兩條優(yōu)質(zhì)的話筒線外面包裹著金屬外衣應(yīng)用了靜電屏蔽的原理,故D正確。故選B。4.C【詳解】若滑塊勻速下滑時(shí),則有mgsinθ=μmgcosθ當(dāng)加上豎直向上的電場(chǎng)后,在沿斜面方向,(mg-F)sinθ=μ(mg-F)cosθ受力仍保持平衡,則滑塊仍勻速下滑.故選C正確.【點(diǎn)睛】判斷物體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),關(guān)鍵是分析受力情況,確定合力是否為零或合力與速度方向的關(guān)系.若滑塊勻速下滑,受力平衡,沿斜面方向列出力平衡方程.加上豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,豎直方向加上電場(chǎng)力,再分析物體受力能否平衡,判斷物體能否勻速運(yùn)動(dòng).5.C【詳解】A.電容器與電源相連,電壓U不變,若將A極板向下平移一小段距離,根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度增大,帶電油滴向上運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤。B.根據(jù)P點(diǎn)電勢(shì)將升高,B錯(cuò)誤。C.若斷開電鍵S,電容器帶電荷量Q不變,將B極板向下平移一小段距離,根據(jù)電容減小,根據(jù)電壓增大,靜電計(jì)指針張角變大,C正確。D.電場(chǎng)強(qiáng)度不變,根據(jù)P點(diǎn)電勢(shì)將升高,D錯(cuò)誤。故選C。6.B【詳解】ABD.根據(jù)電容器表達(dá)式當(dāng)兩個(gè)極板的距離減小時(shí),電容器的電容增大;再根據(jù)電容器定義式由于電容器一直和電源相連,電壓不變,當(dāng)電容增大時(shí),帶電荷量增大,即電容器被充電,電流表有從b到a的電流,AD錯(cuò)誤,B正確;C.由勻強(qiáng)電場(chǎng)公式得所以當(dāng)電壓不變,兩個(gè)極板的距離減小時(shí),極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大,C錯(cuò)誤。故選B。7.B【詳解】ABC.物體帶正電荷所受電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相同,已知物體沿電場(chǎng)反方向運(yùn)動(dòng),故電場(chǎng)力做負(fù)功W=-Fs=-qEs即粒子克服電場(chǎng)力做功qEs,克服電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的增加量,故電勢(shì)能增加qEs,故AC正確,B錯(cuò)誤;D.根據(jù)牛頓第二定律,物體受到的合力為F合=ma=0.8qE合力做功為W總=-F合s=-0.8qEs根據(jù)動(dòng)能定理,合外力做功等于動(dòng)能變化量,物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),動(dòng)能減少,故物體的動(dòng)能減少了0.8qEs,故D正確。本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng),故選B。8.ABC【詳解】A.紙張之間摩擦帶電,會(huì)使紙張吸附在一起,給印刷帶來麻煩,屬于靜電帶來的麻煩,A正確;B.染織物上帶靜電,帶電體吸引輕小物體,會(huì)吸附空氣中的塵埃,使印染質(zhì)量下降,屬于靜電帶來的麻煩,B正確;C.制藥生產(chǎn)中,由于靜電吸引塵埃,使藥品達(dá)不到預(yù)定純度,屬于靜電帶來的麻煩,C正確;D.接負(fù)高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負(fù)電,在靜電力作用下,這些微粒向著作為正極的工件運(yùn)動(dòng),并沉積在工件的表面完成噴漆工作是利用異種電荷相互吸引的特點(diǎn),不是靜電帶來的麻煩,D錯(cuò)誤。故選ABC。9.AD【詳解】由于金屬球殼接地,對(duì)內(nèi)外電場(chǎng)都有屏蔽作用,故A、D對(duì),球殼外表面沒有電荷,因?yàn)榭涨粌?nèi)有帶電體,所以空腔內(nèi)有電場(chǎng),內(nèi)表面有感應(yīng)電荷,故B、C錯(cuò).綜上分析,AD正確.10.CD【詳解】A.電場(chǎng)方向水平向右,電場(chǎng)力做正功,可知,電場(chǎng)力方向也是水平向右,與電場(chǎng)方向相同,可知,粒子帶正電,故A錯(cuò)誤;B.電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,則粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)多1.5J,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)動(dòng)能定理,合力做的功等于動(dòng)能的變化量,可知,動(dòng)能的變化量為-2.0J+1.5J=-0.5J可知,合力做負(fù)功,粒子的動(dòng)能減小,即粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多0.5J,故C正確;D.電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,減小得電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為增加的機(jī)械能,可知,粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5J,故D正確。故選CD。11.D1【詳解】(1)[1]歐姆表測(cè)電阻是通過測(cè)量流過電阻的電流大小來間接反映其電阻大小,把歐姆表直接連接在待測(cè)電容兩端,表內(nèi)部電源給電容器充電,剛開始充電電流較大,相當(dāng)于電阻很小,所以指針的偏轉(zhuǎn)角度很大,隨著電容器所帶電荷量不斷增大,充電電流逐漸減小,所以指針的偏轉(zhuǎn)角度逐漸減小。故選D。(2)[2]對(duì)電容器進(jìn)行充電時(shí),電容器兩端應(yīng)與電源兩端相接,所以開關(guān)S接1。12.流進(jìn)向下運(yùn)動(dòng)升高【詳解】(1)[1]當(dāng)開關(guān)接2時(shí),電容器處于充電狀態(tài),正電荷由電源的正極移動(dòng)到電容器的正極板,故電流流進(jìn)正極板;(2)[2]根據(jù),圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示電量,由題可知電容器的電容(3)[3][4]電容器的電壓不變,而將電容器下極板向下平移一小段距離,根據(jù),則電場(chǎng)強(qiáng)度要減小,電場(chǎng)力將小于重力,故液滴要向下運(yùn)動(dòng)。以大地為零勢(shì)點(diǎn),點(diǎn)距離零電勢(shì)的距離不變,而電場(chǎng)強(qiáng)度減小,則點(diǎn)與零電勢(shì)點(diǎn)之間的電勢(shì)差減小,又因?yàn)辄c(diǎn)的電勢(shì)小于0,則點(diǎn)的電勢(shì)升高13.正左2.6BD/DB【詳解】(1)[1]電容器充電時(shí),與電源正極相連的極板帶正電,則電容器上極板帶正電。[2]將S打到2,電容器放電,正電荷向左定向移動(dòng),所以通過電流表的電流方向向左。(2)[3]實(shí)驗(yàn)中所使用的電容器如圖乙所示,顯然額定電壓為5.5V,電容C=0.47F
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